CN100543935C - 成膜和清洁方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种成膜和清洁方法，在成膜工序和清洁工序之间包括温度调整工序。在成膜工序中，将处理容器(1)内的第一部位(4)加热至第一温度(例如200℃)，同时，将处理容器(1)内的第二部位(侧壁)加热至比第一温度低的第二温度(例如90℃)，并且将处理气体供给处理容器(1)内，在处理容器(1)内的基板(W)上进行成膜。在温度调整工序中，使第一部位(4)的温度降低并接近第二温度。在清洁工序中，将清洁气体供给处理容器(1)内，除去在第一部位和第二部位的表面附着的堆积物。

Description

成膜和清洁方法
技术领域
本发明涉及在处理容器内，在基板上进行成膜处理后，除去处理容器内的堆积物的成膜和清洁方法。另外，本发明还涉及在这种方法中使用的成膜装置和程序存储介质。
背景技术
半导体器件一方面为成膜处理。这种成膜处理通常是通过在真空气氛下，使处理气体成为等离子体或利用热分解活化处理气体，在基板表面上堆积活性种或反应生成物而进行的。在这种成膜处理中，伴随着在基板表面上形成薄膜，反应生成物堆积在设在处理容器内的内部部件和处理容器的侧壁内面上。当这种堆积物的附着厚度超过某个基准值时，将清洁气体供给处理容器内，进行清洁(参照日本特开平11-330063(段落0019、段落0020))。
利用图11，简单地说明进行这种处理的等离子体成膜装置。如图11所示，在真空处理容器10内配置载置基板D的载置台11，在载置台11的上方设有气体供给部件12。气体供给部件12设在称为内壁13的圆筒形部件上。气体供给部件12将喷淋状的气体供给基板D，成为使气体从上方通向下方的结构。在气体供给部件12的上方设有透过窗14和微波放射用的平面天线15。这种成膜装置适合于在基板D上形成例如CF膜(氟添加碳膜)。当在基板D上进行成膜处理时，利用加热器16将内壁13加热至200℃。根据经验可知：通过使基板D的温度为380℃左右，使内壁13的温度为200℃左右，能够提高在基板D上形成的CF膜的膜厚的面内均匀性。
另一方面，利用加热器17，将处理容器10的侧壁加热至例如90℃左右。从基板D上的CF膜的膜厚和其面内均匀性观点来看，优选预先加热稍微偏离处理气氛的处理容器10的侧壁。另一方面，从作业者安全这点来看，90℃左右为界限。
另外，当反复进行基板D的成膜处理，处理容器10内的堆积物的附着厚度超过基准值时，进行清洁处理。在这种清洁处理中，处理容器10内的各部位的温度仍为成膜时的温度，将作为清洁气体的O2(氧)气供给处理容器10内。另外，将微波赋予O2气，使其等离子体化，利用该等离子体灰化除去作为附着在处理容器10内的堆积物的CF膜(例如，参照日本特开2004-296512(段落0030，图4))。
在这种情况下，可同时清洁分别附着在加热至200℃的高温的高温部位(内壁13)和90℃左右的低温部位(处理容器10的侧壁)上的堆积物(CF膜)。这样，附着在高温部位的堆积物的分解生成物转移至作为低温部位的处理容器10的侧壁上。由于这样，当进行高温部位的堆积物的清洁时，在该低温部位上，堆积物的量暂时增加。另外，在全部除去高温部位的堆积物后，变得还要除去附着在低温部位的量增加的堆积物。由于这样，清洁需要长的时间，存在成为生产率降低的原因的问题。
发明内容
本发明是考虑这个问题而提出的，其目的是要提供在处理容器内存在高温部位和低温部位的状态下，进行成膜处理后，可以快速地进行处理容器内的堆积物的清洁的技术。
为了达到这个目的，本发明提供一种成膜和清洁方法，其特征在于，包括：
一边将处理容器内的第一部位加热至第一温度，并将上述处理容器内的第二部位加热至比上述第一温度低的第二温度，一边将处理气体供给至上述处理容器内，在上述处理容器内的基板上进行成膜的成膜工序；
在上述成膜工序后，使上述第一部位的温度降低、接近上述第二温度的温度调整工序；和
在上述温度调整工序后，将清洁气体供给至上述处理容器内，除去附着在上述第一部位和上述第二部位表面上的堆积物的清洁工序。
例如，上述第一部位为设置在上述处理容器内的内部部件；上述第二部位为上述处理容器的侧壁。
例如上述处理容器的侧壁形成为圆筒状，上述内部部件为由上述处理容器的侧壁包围的圆筒状部件。或者在上述处理容器内设置有支撑上述基板的载置台和位于该载置台和上述处理容器的上部之间的气体供给部件，上述内部部件为从上述气体供给部件向下方延伸的圆筒状部件。
从另一个观点出发，本发明提供一种成膜装置，包括：
在内部具有第一部位和第二部位、收纳基板的处理容器；
将用于在上述基板上进行成膜的处理气体供给上述处理容器内的处理气体供给系统；
将用于除去上述处理容器内的堆积物的清洁气体供给上述处理容器内的清洁气体供给系统；
对上述处理容器内的第一部位进行加热的第一加热器；
对上述处理容器内的第二部位进行加热的第二加热器；和
对上述处理气体供给系统、上述清洁气体供给系统以及上述第一和第二加热器进行控制的控制器；
上述控制器进行控制，执行下述工序：
一边利用上述第一加热器将上述处理容器内的第一部位加热至第一温度，并上述第二加热器将上述处理容器内的第二部位加热至比上述第一温度低的第二温度，一边利用上述处理气体供给系统将处理气体供给至上述处理容器内，在上述处理容器内的基板上进行成膜的成膜工序；
在上述成膜工序后，使利用上述第一加热器产生的上述第一部位的加热温度降低、接近上述第二温度的温度调整工序；和
在上述温度调整工序后，利用上述清洁气体供给系统将清洁气体供给至上述处理容器内，除去附着在上述第一部位和上述第二部位表面的堆积物的清洁工序。
从另一个观点出发，本发明提供一种存储介质，用于存储进行控制、使得在上述这样的成膜装置的上述控制器中执行上述成膜工序、上述温度调整工序、上述清洁工序的程序。
采用本发明，可在处理容器内存在高温部位(第一部位)和低温部位(第二部位)的状态下；进行成膜处理后，在对处理容器内进行清洁前，进行降低第一部位的温度使其接近低温部位的温度(第二温度)的温度调整。这样，在清洁工序中，可抑制附着在第一部位上的堆积物的分解生成物转移至第二部位的现象，可以快速地进行处理容器内的清洁。
附图说明
图1为示意性地表示本发明的成膜装置的一个实施方式的截面图。
图2为表示图1的成膜装置的处理容器周边的分解立体图。
图3为表示图1的成膜装置的气体供给部件的底面图。
图4为表示本发明的成膜和清洁方法的一个实施方式的流程图。
图5A为表示图1的成膜装置的成膜处理的样子的示意图。
图5B为表示图1的成膜装置的清洁处理的样子的示意图。
图6为表示利用现有的方法去除附着在处理容器内的第一和第二部位上的堆积物的样子的示意图。
图7为表示利用现有方法，在处理容器内的第二部位上的堆积物的附着厚度随时间变化的图形。
图8为表示利用本发明的方法去除附着在处理容器内的第一和第二部位上的堆积物的样子的示意图。
图9为表示利用本发明的方法，在处理容器内的第二部位上的堆积物的附着厚度随时间变化的图形。
图10为表示本发明的实施例和比较例的实验结果的表。
图11为用于说明现有的成膜和清洁方法的成膜装置的截面图。
具体实施方式
首先，参照图1～图3说明作为本发明的成膜装置的一个实施方式的等离子体处理装置。图1中的符号1为例如由铝制成的真空处理容器。在该处理容器1内设置水平地支撑作为在表面上成膜的基板的半导体晶片W的圆板形的载置台2。在该载置台2的内部埋设有箔状的电极2a。电极2a通过开关22与直流电源23连接。另外，为了调整晶片W的温度在载置台2的内部埋入加热器等温度调节单元2b。另外，为了在与图中没有示出的搬送单元之间进行晶片W的交接，在载置台2中设置图中没有示出的多个升降销。载置台2由延伸至处理容器1的底部的支撑柱24支撑。载置台2可通过支撑柱24，利用升降机构25进行升降。支撑台24下方的可动部分利用不锈钢(SUS)制的波纹管26覆盖。
在载置台2的上方设置由导电体例如铝制成的圆板形的气体供给部件3。该气体供给部件3在与载置台2相对的面上形成有多个气体供给孔31，构成为气体喷淋头。另外，在处理容器1内设有利用该处理容器1的圆筒形侧壁包围的作为圆筒形部件的内壁4。该内壁4从气体供给部件3的外周部向下方延伸。
在本实施方式中，内壁4相当于作为第一部位的内部部件。此外，处理容器1的侧壁相当于第二部位。
如图2所示，在内壁4上形成晶片W的搬送口41和观察处理气氛用的窗42。又如图1所示，在内壁4的上部埋设有在圆周方向延伸的第一加热器43。
在轴线方向贯通内壁4的2条气体流路44在直径方向正对地形成(参照图2)。这些气体流路44将从外部通过气体供给管路45供给的气体送至气体供给部件3。包含碳和氟的化合物的成膜气体例如C5F8气体的供给源5，通过气体供给机器群51与气体供给管路45连接。其中，气体供给机器群51包含阀、质量流量控制器等，用于进行气体供给的控制。
如图3所示，在气体供给部件3的内部形成与多个气体供给孔31连通的格子状的气体流路32。另外，在气体供给部件3中，形成多个垂直方向的贯通孔33。这些贯通孔33用于使在气体供给部件3的上方空间生成的等离子体通过下方空间。
利用以上的供给部件3、流路44、供给管路45、机器群51和供给源5构成将用于在基板W上进行成膜的处理气体供给处理容器1内的处理气体供给系统。
如图1所示，在气体供给部件3的上方设置有贯通处理容器1的气体供给管路6。该气体供给管路6的上游侧分支为二个分支管6a、6b。作为等离子体气体的Ar(氩)气体的气体供给源61通过气体供给机器群62与分支管6a连接，作为清洁气体的O2气体的气体供给源63通过气体供给机器群64与分支管6b连接。气体供给机器群62、64分别包含阀、质量流量控制器等，用于进行气体供给的控制。
利用以上供给管路6、分支管6b、机器群64和供给源63，构成用于将除去处理容器1内的堆积物的清洁气体供给处理容器1内清洁气体供给系统。
在处理容器1的上部设置有介电体板(微波透过窗)7。在该介电体板7上以紧密接触的方式设置有天线部件8。该天线部件8具有圆板形的天线本体80和通过滞相板83安装在该本体80的下面的圆板状的平面天线部件体(槽板)81。在平面天线部件体(槽板)81上形成有多个槽对。由些天线本体80、平面天线部件体81和滞相板83构成径向线隙缝天线(RLSA)。
天线部件8通过同轴波导管84，从微波发生器92供给微波。同轴波导管84的外侧的波导管84A与天线本体80连接；中心导体84B通过在滞相板83上形成的开口部与平面天线部件体81连接。
排气管85与处理容器1的底部连接。该排气管85通过由例如蝶阀等构成的压力调整器86与作为真空排气单元的真空泵87连接。第二加热器88埋设在处理容器1的侧壁中。此外，在处理容器1的侧壁上，在与形成于内壁4上的搬送口41(图2)相对的位置上，形成利用闸阀89能够自由开闭的晶片W的搬入搬出口90。
等离子体处理装置具有由计算机构成的控制器91。该控制器91控制气体供给机器群51、62、64，压力调整器86，第一和第二加热器43、88，温度调节单元2b、微波发生器92、开关22、升降机构25等。另外，控制器91具有存储用于实行在处理容器1内进行的后述成膜和清洁方法的一系列工序的顺序程序的存储介质或读出各程序的命令，将控制信号输出至各部分的单元等。
接着，主要根据图1、图4和图5，说明由以上说明的等离子体处理装置进行的成膜和清洁方法的实施方式。
首先，利用温度调节单元2b将载置台2加热至380℃。此外，利用第一加热器43将内壁(第一部位)4加热至作为第一温度的200℃。另一方面，利用第二加热器88，将处理容器1的侧壁(第二部位)加热至作为第二温度的90℃(图4的步骤S1)。其次，利用图中没示出的搬送臂，将晶片W搬入处理容器1内，载置、静电吸附在载置台2上(图4的步骤S2)。
接着，在晶片W的表面形成例如作为层间绝缘膜的CF膜(图4的步骤S3)。具体来说，将处理容器1的内部抽真空至规定的压力，并从气体供给管路6，将Ar气供给处理容器1内，同时，从处理气体供给系统的气体供给部件3供给作为处理气体的C5F8气体。
另一方面，从微波发生器92供给2.45GHz、2000W的微波。这样，该微波以TM模式、TE模式和TEM模式在同轴波导管84内传播，到达天线部件8的平面天线部件体81。另外，微波通过同轴波导管84的内部导体84B，从平面天线部件体81的中心部向周边边缘区域呈放射状传播。这时，微波从平面天线部件体81的多个槽对通过介电体板7向下方放射。
如图5A所示，该微波的能量将处理容器1内的Ar气体活化，在气体供给部件3的上方空间以高密度激发均匀的等离子体。接着，这种氩的活性种通过气体供给部件3流入下方的处理空间。从气体供给部件3供给处理空间的C5F8气体，由流入的氩的活性种活化。这样，在载置台2上的晶片W的表面上形成CF膜100。这时，在内壁4的表面和载置台2的侧面也堆积有CF膜100。此外，等离子体中的活性种通过内壁4的搬送口41和窗42(图2)，到达处理容器1的侧壁内面，CF膜100也堆积在该内面上。
在这种成膜处理中，利用在载置台2内设置的温度调节单元2b的调节温度作用和来自等离子体的热量输入作用，将晶片W的温度加热至380℃。另外，将包围处理气氛的内壁4加热至200℃，将处理容器1的侧壁加热至90℃。从实验可知，在这种温度条件下，可在晶片W上形成的CF膜100的膜厚得到高的面内均匀性。
另外，原料气体的等离子体发光区域在内壁4的内侧。如上所述，等离子体中的活性种也到达处理容器1的壁面的内面。由于这样，处理容器1的侧壁形成成膜处理的环境的一部分。因此，由于当处理容器1的侧壁极端冷时，成膜处理变得不稳定，晶片W的膜厚的面内匀匀性变差，因此处理容器1的侧壁(第二部位)也需要加热。但是，当处理容器1的侧壁成过度的高温时，作业者的安全性会出现问题，因此虽然从处理的角度来看高温更优选，但是需要抑制在大约90℃左右的加热温度。
如果对晶片W进行的成膜处理结束，则从处理容器1搬出该晶片W(图4的步骤S4)。然后，依次搬入后续的晶片W，进行同样的成膜处理。另外，如果处理容器1内(第1和第2部位)的堆积物附着厚度超过基准值(图4的步骤S5)，则经过温度调整工序(图4的步骤S6)，进行处理容器1内的清洁工序(图4的步骤S7)。
在温度调整工序(图4的步骤S6)中，通过减少第一加热器43的发热量，将内壁4的温度从成膜时的200℃降低至作为处理容器1的侧壁的温度的90℃。其次，在清洁工序(图4的步骤S7)中，对处理容器1内进行真空排气，并将作为清洁气体的O2气供给处理容器1内。另外，如图5B所示，根据从微波发生器92发出的微波的能量，使O2气等离子体化，除去附着在内壁(第一部位)4的表面和载置台2的侧面上的堆积物(CF膜)100。另一方面，等离子体中的活性种通过内壁4的搬送口41和窗42(图2)，到达处理容器1的侧壁(第二部位)内面，除去附着在其上的堆积物(CF膜)100。这样，完成了处理容器1内的清洁。
根据本实施方式，在对晶片W进行成膜处理后，在对处理容器1内进行清洁前，进行温度调整，从成膜时的第一温度降低内壁(第一部位)4的温度，使其接近处理容器1的侧壁(第二部位)的第二温度。接着，在温度调整后，将作为清洁气体的O2气供给处理容器1内进行清洁。这样，可以抑制不进行这种温度调整时，在进行清洁的情况下产生的附着在第一部位的堆积物(CF膜100)的分解生成物向第二部位转移的现象，可以快速地进行处理容器内的清洁。
以下，在与现有技术的比较中，说明本发明的这种作用。
首先，在图6所示的现有技术的清洁工序中，作为第一部位的内壁4的温度和作为第二部位的处理容器1的侧壁的温度分别仍为成膜时的200℃和90℃。这里，作为第一部位的内壁4表示为高温部位，作为第二部位的处理容器1的侧壁表示为低温部位。
如图6(a)和(b)所示，当将作为清洁气体的O2气供给处理容器内时，首先，利用O2等离子体分解附着在高温部位4上的堆积物(CF膜)200。这种分解生成物向着低温部位2飞散，转移至附着在低温部位2上的堆积物200上。在低温部位2上也引起堆积物的分解。但是，分解生成物容易从高温部位4收集在低温部位2上。即，在低温部位2上，附着作用比堆积物的分解作用占优势，堆积物的厚度增大。另外，如图6(c)所示，在完全除去附着在高温部位4上的堆积物200后，如图6(d)所示，O2等离子体可促进附着在低温部位2上的堆积物200的分解。又如图6(e)所示，可完全除去附着在低温部位2上的堆积物200。
在现有技术的清洁工序中，推测利用以上的过程可分别除去附着在高温部位4上的堆积物200和附着在低温部位2上的堆积物200。图7表示附着在低温部位2上的堆积物附着厚度随时间的变化。根据图7可看出，在开始清洁后，产生低温部位2的堆积物的附着厚度暂时增大的现象，然后，随着时间的推移，附着厚度减小。
另一方面，在图8所示本发明的清洁工序中，作为第一部位的内壁4的温度和作为第二部位的处理容器1的侧壁的温度，经过温度调整工序都设定为90℃。另外，作为第一部位的内壁4和作为第二部位的处理容器1的侧壁都显示为低温部位。
如图8(a)和(b)所示，当作为清洁气体的O2气供给处理容器内时，利用O2等离子体可以大致同时地开始分解附着在第一部位4上的堆积物200和附着在第二部位2上的堆积物200。又如图8(c)所示，推测可以大致同时地除去附着在2个部位4、2上的堆积物200。
图9的曲线(I)表示第二部位的堆积物的附着厚度随时间的变化。如图9的曲线(I)所示，在开始清洁后，不会引起第二部位的堆积物附着厚度暂时增大的现象，伴随时间推移附着厚度减小。由此，能够缩短清洁需要的时间。
图7的数据是如下这样得到的。首先，将内壁4的温度设定为200℃，将处理容器1的侧壁温度设定为90℃，将载置台2的温度设定为90℃。另外，将三块形成厚度为α的形成有CF膜的一边约为3cm的正方形晶片放置在载置台2上，开始利用O2等离子体进行的清洁。从清洁开始经过时间t1后，暂时停止清洁，取出一块晶片。再开始清洁，从最初的清洁开始，经过实际的清洁时间t2后，取出第二块晶片。同样，经过t3时间后，从处理容器1取出第三块晶片。测定各晶片上的CF膜的厚度，得到图7的结果。在这个实验中，处理容器1的侧壁温度和载置台2的温度一致为90℃，没有发现晶片上的CF膜厚度的变化和处理容器1的侧壁的堆积物的附着厚度变化对应。即，根据晶片上的膜厚测定结果，评价处理容器1的侧壁的附着厚度变化。
另外，图9的曲线(I)的数据除了将内壁4的温度设定为90℃以外，可用与图7情况同样的方法得到。
本发明在成膜工序和清洁工序之间进行的温度调整工序中，降低第一部位的温度使其接近第二部位的温度(第二温度)。即，不但包含使第一部位的温度与第二温度一致的情况，而且包含使第一部位的温度比第一温度低比第二温度高的情况，和比第二温度低的情况。但是，不希望在第二部位的堆积物的附着厚度随时间变化中，引起图7所示的暂时增大的现象，而是如图10所示，希望使第一温度充分接近第二温度，达到附着厚度在随时间推移不断减小的程度。
图9的曲线(II)的数据，除了将内壁4的温度设定为150℃以外，可用与图7的情况同样的方法得到。在这种情况下，与内壁4的温度为90℃时(曲线I)比较，清洁时间长。但是，不产生附着厚度暂时增大现象，清洁时间比内壁4的温度为200℃时(图7)少。根据这个结果，本发明者考虑，在本发明的温度调整工序中，所谓“使第一部位的温度充分接近第二温度”意味着两者的温度差在大约60℃以内。
另外，这里“第二部位”以处理容器1的侧壁为例进行说明，但如果为温度比第一部位低的处理容器内的部位，则处理容器内的任何一个零件或部件也可以。另外，如果为面向在处理容器内形成的处理空间的部位，则“第二部位”可以为包含介电体板7的表面的任何部位。
其次，说明为了确认本发明的效果进行的实验。
[实施例]
在图1所示的等离子体处理装置中，利用第一加热器43，将内壁(第1部位)4的加热温度(第一温度)设定为200℃，利用第二加热器88，将处理容器1的侧壁(第二部位)的加热温度(第二温度)设定为90℃，将Ar气和C5F8气供给处理容器1内，在晶片W的表面上形成CF膜。该CF膜的膜厚为1800nm。在利用搬送臂将该晶片W从处理容器1搬出后，利用第一加热器43，将第一部位4的加热温度从200℃降低至与第二温度相同的90℃。其次，将作为清洁气体的O2气供给处理容器1内，进行处理容器1内的清洁30分钟。
[比较例]
除了仍用第一加热器43将内壁(第一部位)4的加热温度设定为200℃进行清洁以外，在与上述实施例同样的条件下，进行成膜和清洁。
[结果和考察]
在图10中表示在上述实施例和比较例中，清洁后的处理容器1的侧壁(第二部位)内面的堆积物的附着厚度的测定结果。
如图10所示，测定的堆积物的附着厚度在本发明的实施例中为90nm，在比较例中为1100nm。从这个结果可看出，如本发明那样，在处理容器内，将第一部位的温度从成膜时的温度降低，接近第二部位的温度后进行清洁，可以进行比现有技术快的清洁。

Claims (5)

1.一种成膜和清洁方法，其特征在于，包括：
一边将处理容器内的第一部位加热至第一温度，并将所述处理容器内的第二部位加热至比所述第一温度低的第二温度，一边将处理气体供给至所述处理容器内，在所述处理容器内的基板上进行成膜的成膜工序；和
在所述成膜工序后，将清洁气体供给至所述处理容器内，除去在所述第一部位和所述第二部位的表面附着的堆积物的清洁工序，
该成膜和清洁方法在以所述第一和第二部位分别为所述第一和第二温度的状态下进行所述清洁工序时，附着在所述第一部位的堆积物的分解生成物转移到所述第二部位的条件下进行，该成膜和清洁方法，在所述成膜工序和所述清洁工序之间还包括使所述第一部位的温度降低并接近所述第二温度的温度调整工序。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一部位为设置在所述处理容器内的内部部件，所述第二部位为所述处理容器的侧壁。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述处理容器的侧壁形成为圆筒状，所述内部部件为由所述处理容器的侧壁包围的圆筒状部件。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述处理容器内设置有支撑所述基板的载置台和位于该载置台与所述处理容器的上部之间的气体供给部件，
所述内部部件为从所述气体供给部件向下方延伸的圆筒状部件。
5.一种成膜装置，其特征在于，包括：
在内部具有第一部位和第二部位、收纳基板的处理容器；
将用于在所述基板上进行成膜的处理气体供给所述处理容器内的处理气体供给系统；
将用于除去所述处理容器内的堆积物的清洁气体供给所述处理容器内的清洁气体供给系统；
对所述处理容器内的第一部位进行加热的第一加热器；
对所述处理容器内的第二部位进行加热的第二加热器；和
对所述处理气体供给系统、所述清洁气体供给系统以及所述第一和第二加热器进行控制的控制器，
所述控制器进行控制，在以所述第一和第二部位分别为所述第一和第二温度的状态下进行所述清洁工序时，附着在所述第一部位的堆积物的分解生成物转移到所述第二部位的条件下执行下述工序：
一边利用所述第一加热器将所述处理容器内的第一部位加热至第一温度，并利用所述第二加热器将所述处理容器内的第二部位加热至比所述第一温度低的第二温度，一边利用所述处理气体供给系统将处理气体供给至所述处理容器内，在所述处理容器内的基板上进行成膜的成膜工序；和
在所述成膜工序后，利用所述清洁气体供给系统将清洁气体供给至所述处理容器内，除去在所述第一部位和所述第二部位的表面附着的堆积物的清洁工序，
并且在所述成膜工序和所述清洁工序之间还执行使所述第一部位的温度降低并接近所述第二温度的温度调整工序。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007194257A (ja) * 2006-01-17 2007-08-02 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
JP4905179B2 (ja) * 2007-02-27 2012-03-28 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びそのクリーニング方法
JP5292032B2 (ja) 2008-09-16 2013-09-18 東京エレクトロン株式会社 重合膜の成膜方法および成膜装置
CN102446741B (zh) * 2010-10-07 2016-01-20 株式会社日立国际电气 半导体器件制造方法、衬底处理装置和半导体器件
US8728587B2 (en) * 2011-06-24 2014-05-20 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Closed loop process control of plasma processed materials

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3624628B2 (ja) * 1997-05-20 2005-03-02 東京エレクトロン株式会社 成膜方法及び成膜装置
JPH111775A (ja) * 1997-06-09 1999-01-06 Tokyo Electron Ltd 成膜処理装置
JPH1116858A (ja) * 1997-06-21 1999-01-22 Tokyo Electron Ltd 成膜装置のクリーニング方法及び処理方法
JP2000336482A (ja) * 1999-05-28 2000-12-05 Sony Corp 成膜方法及び成膜装置
JP4209057B2 (ja) * 1999-12-01 2009-01-14 東京エレクトロン株式会社 セラミックスヒーターならびにそれを用いた基板処理装置および基板処理方法
JP4121269B2 (ja) * 2001-11-27 2008-07-23 日本エー・エス・エム株式会社 セルフクリーニングを実行するプラズマｃｖｄ装置及び方法
JP3982402B2 (ja) * 2002-02-28 2007-09-26 東京エレクトロン株式会社 処理装置及び処理方法
JP2005068559A (ja) * 2004-10-15 2005-03-17 Tokyo Electron Ltd 成膜方法及び成膜装置

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